Když přemýšlíte o chemii, možná si nejprve představíte vyvážení chemických reakcí nebo řešení problémů a možná provedete nějaké laboratorní experimenty s prášky, včetně jmen, o kterých jste nikdy neslyšeli.
Ale potenciálně skvělé chemické reakce pro školní demonstrace nebo se kolem vás děje jen vaše vlastní pobavení a učení a mnoho experimentů s chemickými reakcemi se snadno a bezpečně provádí pomocí snadno získaných reagencií nebo reaktantů.
Reakce zahrnuje změny molekul nebo atomů a okamžité a rozhodující chemické změny, experimenty s různými pevnými látkami, kapalinami a plyny mohou pěkně ilustrovat základy této disciplíny. Ať už hledáte vysokoškolské chemické experimenty nebo něco základnějšího, přečtěte si nápady.
Druhy chemických reakcí
Stručně řečeno, pět základních typů chemických reakcí je:
- Spalování, kde se kyslík a palivo spojují a uvolňují spoustu tepla a řadu různých produktů, často elementárního uhlíku;
- Složení, kde se spojí více látek do jedné;
- Rozklad, který vytváří více látek z jednoho reaktantu;
- Jediný výtlak, ve kterém jeden prvek „odstartuje“ jiný z molekuly a vytvoří novou sloučeninu a nový prvek;
- Dvojité posunutí, ve kterém dvě sloučeniny vyměňují anionty a kationty za vytvoření dvou nových sloučenin.
Příklady experimentů s chemickou reakcí
Ocet a jedlá soda: Když smícháte obyčejnou sódu s bílým octem (zředěný roztok kyseliny octové), kyselina reaguje se základnou, darovat proton, který rychle vytlačí sodík z hydrogenuhličitanu sodného a vytvoří uhličitý kyselina. Tato kyselina se poté rozloží na vodu a plynný oxid uhličitý, bubliny, které ve směsi uvidíte, se rychle tvoří.
Tuto sérii reakcí představují následující chemické rovnice:
NaHCO3 + CH3COOH → Na+ + CH3VRKAT_ + H2CO3
H2CO3 → H2O + CO2
Zpomalení zhnědnutí ovoce: Pravděpodobně jste si všimli, že když jablko nakrájíte na dvě části a vynecháte, exponovaný povrch jablka obvykle zhnědne během několika hodin. Je tomu tak proto, že molekuly kyslíku ve vzduchu snadno interagují s cukry v jablku, přičemž výsledné produkty oxidace mají prozrazující hnědou barvu. (K rezivění železa dochází podobným, ale mnohem pomalejším oxidačním procesem.)
Pokud umístíte nakrájené jablko do vody, voda zpomalí oxidaci tím, že jablko ochrání některé z molekul kyslíku, ale nakonec si kyslík najde cestu k jablku a začne se špinit práce. Umístění citronové šťávy (kyselina askorbová, nejlépe známá jako vitamin C) do vody dále zpomaluje oxidaci tím, že slouží jako návnada: Kyslík by „raději“ oxidoval kyselinu než jablko. (Toto je jednoduchý příklad jídla konzervační.)
Těstoviny raketa: V přítomnosti kvasinek enzymového katalyzátoru prochází peroxid vodíku v domácnosti mnohem rychlejším rozkladem, než by jinak uvolňoval plynný kyslík:
H2Ó2 → H2 + O.2
Kvasinky nejsou do reakce zahrnuty, protože se samy nezmění; je to manipulátor událostí probíhajících v procesu, který je zrychluje až milionkrát.
- Viz Zdroje pro video o tom, jak lze tento kyslík nápadně využít při výrobě kuchyňské „rakety“.
Světlo lávové lampy: Můžete si vytvořit vlastní verzi klasické lávové lampy smícháním oleje na vaření a čisté vody ve velké nádobě. Olej je méně hustý než voda a plave na vrchol v jedné vrstvě. Když přidáte potravinářské barvivo, toto řešení na bázi vody také klesne ke dnu.
Pokud poté do nádoby vložíte Alka-Seltzer nebo jeho generický ekvivalent, může kyselina a báze oddělené v pevné tabletě reagovat a uvolňovat plynný oxid uhličitý.
Jak je energie molekul plynu pohání směrem k povrchu, táhnou podél některé z barevných molekul vody. Když se oxid uhličitý probublává do horní části rozhraní olej-vzduch a uvolní se, barevné kapičky pomalu sestupují skrz vrstvu oleje zpět ke spodní části nádoby.